Kabel Sensor
Halaman ini mencakup antarmuka listrik sensor FG-3+, FG-3C, dan FG-4 — termasuk jenis output, persyaratan catu daya, dan rekomendasi kabel.
Perbandingan Sensor
| Sensor | Sumbu | Jenis Output | Tegangan Catu | Integrasi Tipikal |
|---|---|---|---|---|
| FG-3+ | 1 | 5 V PWM | 5 V teregulasi | Penghitungan frekuensi pada MCU atau Converter Board → ADC |
| FG-3C | 1 | UART / Analog / PWM (dapat dipilih) | 5 V teregulasi | UART RX pada MCU, input analog, atau DAQ |
| FG-4 | 3 | 5 V PWM per sumbu | 5 V teregulasi | Penghitungan frekuensi (3 saluran) pada MCU |
FG-3+
FG-3+ menghasilkan 5 V PWM yang periodenya proporsional dengan kekuatan medan magnet sepanjang sumbu sensor. Kekuatan medan yang lebih tinggi sepanjang sumbu sensitif menghasilkan periode pulsa yang lebih pendek.
Kabel
FG-3+ terhubung melalui antarmuka 3 kabel:
| Koneksi | Deskripsi |
|---|---|
| VCC | Catu daya 5 V teregulasi |
| GND | Ground sinyal dan daya |
| OUT | Output pulsa 5 V — hubungkan ke input timer/counter MCU |
Penomoran pin konektor yang tepat tidak didokumentasikan secara publik. Lihat label atau silkscreen pada unit sensor Anda untuk identifikasi VCC / GND / OUT.
Catatan Praktis
- Penghitungan frekuensi: MCU harus mengukur periode pulsa masuk menggunakan timer dalam mode input-capture, atau dengan menghitung transisi. Jangan gunakan polling
digitalRead()sederhana untuk hasil yang akurat. - Penggeseran level: Output adalah logika 5 V. Jika MCU Anda beroperasi pada 3,3 V (mis., ESP32, Arduino Due), gunakan pembagi tegangan resistif atau level shifter khusus pada jalur OUT.
- Panjang kabel: Untuk jangkauan kabel yang lebih panjang, gunakan kabel berpelindung untuk mengurangi interferensi. Hubungkan pelindung ke GND hanya di satu ujung.
- Decoupling daya: Tempatkan kapasitor keramik 100 nF dekat pin VCC sensor untuk menekan kebisingan catu daya.
FG-3C
FG-3C adalah magnetometer fluxgate 1-axis dengan mode output yang dapat dikonfigurasi. Mode output dipilih melalui konfigurasi pin saat startup.
Mode Output
| Mode | Output | Catatan |
|---|---|---|
| UART | Teks serial digital pada 115200 baud | Nilai medan dalam nT sebagai teks ASCII |
| Analog | Tegangan proporsional dengan medan | Cocok untuk ADC atau osiloskop |
| PWM | Duty cycle PWM proporsional dengan medan | Cocok untuk capture MCU sederhana |
Pinout yang Didokumentasikan
| Pin | Fungsi |
|---|---|
| 1 | VCC (5 V teregulasi) |
| 2 | GND |
| 3 | Pemilih mode / Output analog |
| 4 | UART TX (dalam mode UART) / Output PWM |
| 5 | Pemilih mode |
Fungsi pin untuk mode non-UART tidak sepenuhnya didokumentasikan secara publik. Lihat datasheet FG-3C atau hubungi FG Sensors untuk tabel konfigurasi lengkap.
Kabel Mode UART
Hubungkan Pin 4 (UART TX) dari FG-3C ke pin RX MCU atau jembatan USB-UART Anda.
FG-3C Pin 4 (TX) ──────► MCU RX
FG-3C Pin 1 (VCC) ─────► 5 V
FG-3C Pin 2 (GND) ─────► GND
- Baud rate: 115200
- Data: 8N1
- Output: Teks ASCII, nilai medan dalam nT
Pin 4 adalah sinyal UART 5 V. Hubungkan ke MCU 3,3 V hanya melalui level shifter atau pembagi tegangan.
FG-4
FG-4 adalah magnetometer fluxgate 3-axis yang menyediakan tiga saluran output frekuensi independen — satu per sumbu (X, Y, Z) — ditambah output termistor NTC untuk kompensasi suhu.
Pinout Konektor
FG-4 menggunakan konektor 10-pin dengan dua kolom:
| Pin kiri | Pin kanan |
|---|---|
| GND NTC | NTC |
| GND X | OUT X |
| GND Y | OUT Y |
| GND Z | OUT Z |
| +5V | +5V |
Aktivasi Sumbu — Desain GND-Switched
Catu daya +5 V menyuplai semua sumbu dari rel catu daya bersama. Untuk mengaktifkan sumbu tertentu, Anda harus menghubungkan GND ke pin GND sumbu tersebut:
- Baca X saja → hubungkan GND ke GND X
- Baca ketiga sumbu → hubungkan GND ke GND X, GND Y, dan GND Z
Ketiga sumbu dapat saling mengganggu ketika aktif secara bersamaan. Untuk kualitas pengukuran tertinggi, baca satu sumbu dalam satu waktu. Membaca ketiga sumbu secara bersamaan dimungkinkan jika diperlukan oleh aplikasi Anda.
Output Suhu NTC
Output termistor NTC menggunakan pembagi tegangan yang dibentuk oleh TH1 (10 kΩ 1%) secara seri dengan R19 (10 kΩ 1%) antara +5 V dan GND.
| Kondisi | Tegangan Output NTC |
|---|---|
| 25 °C | ~2,5 V |
| Di bawah 25 °C | Menurun |
| Di atas 25 °C | Meningkat |
Hubungkan pin NTC ke input ADC pada MCU Anda untuk membaca suhu. Hubungkan GND NTC ke ground sinyal.
Schmitt Trigger / Penggeseran Level
Schmitt trigger pada jalur OUT tidak wajib, tetapi direkomendasikan untuk tepi digital yang bersih — terutama pada kabel yang lebih panjang. Pada MAG-BOARD, Schmitt trigger juga berfungsi sebagai konverter level, menerjemahkan output PWM 5 V dari FG-4 ke level logika 3,3 V yang dibutuhkan oleh ESP32.
Jika Anda mengintegrasikan FG-4 langsung ke sistem 3,3 V tanpa MAG-BOARD, tambahkan level shifter atau pembagi tegangan resistif pada setiap jalur OUT.
Catatan Praktis
- Tiga saluran timer/counter independen diperlukan pada MCU — satu per sumbu
- Semua tiga output adalah logika 5 V; terapkan penggeseran level untuk sistem 3,3 V
- Tiga sumbu ortogonal dan diselaraskan di pabrik — jangan memutar bodi sensor relatif terhadap kerangka pengukuran
- Catu daya harus bersih dan teregulasi; ketiga sumbu berbagi catu daya +5 V bersama
Praktik Terbaik Kabel Umum
- Selalu gunakan catu 5 V teregulasi — akurasi sensor dipengaruhi oleh kebisingan catu daya
- Jauhkan kabel sensor dari jalur arus tinggi atau regulator switching
- Untuk sistem multi-sensor (gradiometer), gunakan kabel berpelindung terpisah untuk setiap sensor dan pastikan referensi GND bersama
- Beri label semua kabel sensor di kedua ujung untuk menghindari kebingungan sumbu dalam pengaturan multi-axis atau multi-sensor